EP1240446B1 - Steuereinrichtung für ein automatisch und manuell schaltbares schaltgetriebe in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Steuereinrichtung für ein automatisch und manuell schaltbares schaltgetriebe in einem kraftfahrzeug Download PDF

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EP1240446B1
EP1240446B1 EP00981341A EP00981341A EP1240446B1 EP 1240446 B1 EP1240446 B1 EP 1240446B1 EP 00981341 A EP00981341 A EP 00981341A EP 00981341 A EP00981341 A EP 00981341A EP 1240446 B1 EP1240446 B1 EP 1240446B1
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EP
European Patent Office
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control device
selector lever
sensors
position sensors
control
Prior art date
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EP00981341A
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English (en)
French (fr)
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EP1240446A1 (de
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Manfred Altenkirch
Bernhard Ott
Andreas LÖHNER
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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Publication of EP1240446B1 publication Critical patent/EP1240446B1/de
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/0204—Selector apparatus for automatic transmissions with means for range selection and manual shifting, e.g. range selector with tiptronic
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    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/0239—Up- and down-shift or range or mode selection by repeated movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/20067—Control convertible between automatic and manual operation

Definitions

  • the invention relates to a control device for an automatic and manual switchable manual transmission in a motor vehicle, with a selector lever for adjustment at least the positions forward D, neutral N, reverse R, parking lock P and one Position M for manual switching, with position M for manual switching a first and second tip switch can be actuated, for controlling the transmission
  • Corresponding signals via position transmitter and control lines to a control unit for manual upshifting and downshifting of the gear ratios and and a failure of the position transmitter and / or the position transmitter assigned control lines can be determined.
  • Tipschaltem the "Tip circuit" in general around Hall elements in the switch cover are arranged and actuated or triggered by a magnet.
  • the problem is that these Hall switches are currently not optimally diagnosed can not be optimally determined whether this is in a certain Moment are functional, so that for security reasons not always on the appropriate gear limitation can be dispensed with.
  • a control device for a from DE-A-199 05 627 Manual transmission in a motor vehicle known that a plurality of sensors has, the sensors arranged at certain intervals or so are provided that the different switching positions with the help of these sensors of the selector lever can be determined. With the arrangement of the described here Most of the sensors are intended to increase the reliability of the sensor system.
  • DE-A-41 35 362 is an electrical control device for an automatic Manual transmission known, in the position set on the selector lever The various switching positions are recognized by the arrangement of several contacts are then generated a bit pattern and from the electronic Gearbox control unit is processed, the position code for simple errors "Correctable" is or will be.
  • This second Permanent magnet is arranged so that it from the parking lock position P in the position Coming backwards R, triggers the Hall sender for the first tip switch (Tip +) and at the corresponding movement of the selector lever then the other Hall sensors with the help this second permanent magnet are triggered sequentially one after the other.
  • test signals are sent to the Control unit sent.
  • a separately provided evaluation circuit with a Sequence generator here generates the corresponding signals based on the applied Test signals. At the moment when all Hall sensors are properly detected, namely the corresponding frequency pattern is present, the selector lever of the Position forward D in position M for manual switching.
  • the "dynamic diagnosis" of the known control device described above is not yet optimally trained.
  • the parking lock P of the Selector lever can not be diagnosed whether all Hall sensors or those Hall sensors assigned control lines function properly. It takes place in the known Control device a dynamic sequential query of the individual Hall sensors (Position sensor) only when the selector lever is actuated accordingly the position of the parking lock P in the direction of the position forward D. Only shortly before The driver can then reach the forward D position by means of the acoustic signal or optical warning signal to be warned if an error is pending. This can be too hasty reactions of the driver if he is already in position M for wants to insert manual circuits and only now, namely shortly beforehand is warned. On the other hand, it is also not with the known control device possible short circuits that may exist between the control lines to detect in time with the help of the control unit. The result is training this known control device, from which the invention is based, not yet optimal.
  • the invention is therefore based on the object of a control device at the beginning mentioned type in such a way that an early warning is optimally guaranteed for the driver of the motor vehicle and / or one Checking the control lines for short circuits is possible.
  • the control device designed according to the invention now provides a "static diagnosis” and not - as previously in the prior art - a “dynamic Diagnosis "of the individual position sensors, especially the Hall sensors.
  • the selector lever In the idle state of the motor vehicle, namely in the parked state, that is when the selector lever in the Position parking lock P is immediately when the driver is the electrical system of the motor vehicle activates a check of all position indicators in Tipgasse possible.
  • the selector lever therefore no longer needs - as in the prior art - along the switching lane to be moved from position P or R to position D for a check the position transmitter can be made in Tipgasse.
  • control device is so in terms of circuitry trained that in the neutral position N or forward D of the selector lever, that is, before Reaching position M for manual switching can be checked whether a Short circuit to ground, which are assigned to the position sensors in the tip alley, exists or not. This also allows the driver of the motor vehicle be warned in good time before engaging position M for manual switching, so that hasty reactions are avoided.
  • control device circuitry - in a further embodiment also designed such that in position forward D of the selector lever all position sensors can be checked and the Failure of a position transmitter and / or a control line can be determined, and - as another alternative - the control device is designed so that in the parking lock P position of the selector lever, a short circuit in the Control lines assigned to position sensors can be determined.
  • control device 1 for an automatic and manual switchable manual transmission not shown here in a likewise not shown motor vehicle.
  • the control device 1 shown here is on an electrical / electronic basis realized what will become clear in the following.
  • the control device 1 has - as can be seen from FIGS. 2 and 4 or 6 - a selector lever 2 for adjustment different positions.
  • the selector lever 2 can have the positions forward D, Take neutral N, reverse R and parking lock P and will not get closer here designated shift gate accordingly led into these positions.
  • Furthermore can selector lever 2 occupy position M for manual gearshifts, what in particular from FIGS. 2e to 2g, FIGS. 4e to 4g and FIGS. 6c to 6d.
  • the selector lever 2 can be moved in the tip alley, which is also not specified, in this tip alley the selector lever 2 is the middle position M for manual Can take circuits and then within this tip alley a first and second tip switch 3a or 3b can be actuated.
  • the first tip switch 3a is the "tip + "Switch and the second tip switch 3b here is the" tip - “switch, whereby between the first tip switch 3a and the second tip switch 3b here have the position M or the switch 4.
  • Corresponding position sensors 5 are now used to control the transmission and control lines 6 are provided which send signals corresponding to a control unit 7 for manual upshifting or downshifting of the gear ratios. A failure of the position transmitter 5 and / or that associated with the position transmitter 5 Control lines 6 can be determined.
  • the first tip switch 3a is now a first position transmitter 5a, the second tip switch 3b a second one Position transmitter 5b and position M for manual circuits, i.e. switch 4 a third position sensor 5c is assigned.
  • the position sensors 5a to 5c at least partially form the switches 3a, 3b and 4, which are replaced by a Permanent magnets are closed.
  • the Control device 1 is designed so that at least in the Parking lock position P or reverse position R of selector lever 2 all Position transmitter 5 which are arranged within the tip alley, verifiable and Failure of even one position transmitter 5a, 5b or 5c can be determined. Furthermore, the In terms of circuitry, control device 1 is designed such that in the neutral position N or the position forward D of the selector lever 2, a short to ground at least between some of the corresponding ones assigned to the position sensors 5a, 5b, 5c Control lines 6a, 6b and 6c can be determined.
  • the one described here Circuitry training is - at least partially - in FIGS. 2 and 4 shown.
  • control device 1 is designed in terms of circuitry so that in the position forward D of the selector lever 2 all position sensors 5 can be checked and the Failure of a position transmitter 5, a short circuit after "+" and / or an interruption a control line 6 can be determined and / or the control device 1 is technically designed so that in the position parking lock P of Selector lever 2 a short to ground at least between some of the Position sensors 5 assigned control lines 6 can be determined.
  • Control lines 6a, 6b or 6c can be determined when the selector lever 2 is in the position Neutral N or in the forward D position (first embodiment) or in the position of parking lock P (third embodiment), that is, can be determined in the long term before Selector lever 2 is moved to position M for manual shifting. It depends of the respective embodiment of the control device 1 according to the invention.
  • an error message is triggered.
  • the error message redeems here acoustic and / or visual warning signal.
  • the selector lever 2 together with the Selector lever 2 movable, first permanent magnet 8, as the first trigger for the Position transmitter 5a, 5b and 5c is assigned.
  • a second permanent magnet 9 provided as a second trigger for the position sensors 5a, 5b and 5c, the second Permanent magnet 9 on a blind covering the selector lever swivel range can be arranged, which is not shown here.
  • the second permanent magnet 9 via a connecting web with the first Permanent magnet 8 can be connected.
  • the second permanent magnet 9 is now designed in this way or arranged that all at the parking lock P of the selector lever 2 Position sensors 5a, 5b and 5c are triggered. This can be clearly seen in FIG. 2a, since here the second permanent magnet 9 has a correspondingly large length, so that it all three position sensors 5a, 5b and 5c overlap. In this position of the selector lever 2 (cf. FIG. 2a) all position sensors 5 are consequently triggered.
  • FIG. 2c shows that the second permanent magnet 9 is designed or arranged so that in the neutral position N of the selector lever 2 only the position sensor 5b for the second tip switch 3b is triggered, with the position forward D of the selector lever 2 none Position transmitter 5 is triggered (see. Fig. 2d).
  • Position transmitter 5 takes place in the positions of the selector lever 2 when this is in the Parking lock position P, reverse R or neutral N is located in the shift lane.
  • Fig. 1 shows the basic in a simplified schematic representation Circuit diagram for the embodiments of the diagnosable shown here Control device 1.
  • the switching cover can be seen in a schematic representation 10, the electronic or electrical control unit 7 and a paddle 11 additionally provided on the steering wheel and the corresponding ones Control lines 6.
  • the control device 1 is now designed in terms of circuitry so that when actuating a tip switch 3, a ground potential at the input of Control unit 7 is switched. Consequently, the control unit 7 can recognize when the corresponding switch, ie the first tip switch 3a, the second tip switch 3b or the switch 4 is actuated accordingly for the exact position M, in particular in that one of the two permanent magnets 8 or 9 here trigger the corresponding position transmitter 5.
  • FIG. 1 additionally shows what is on here Edge should be noticed - a paddle arranged on the steering wheel of the motor vehicle 11, which is only to represent here that the possible over the shift lever 2 manual circuits "Tip +" or “Tip -” also via the corresponding paddle 11 on the steering wheel and the buttons provided here.
  • the table shown in Fig. 5 now gives information about the corresponding Possibilities of different positions of the selector lever 2.
  • the corresponding "states” are shown when the Selector lever 2 in the parking lock position P, reverse R, neutral N and forward D, in particular the positions shown in FIGS. 2a to 2d or 4a to 4d.
  • the control unit 7 then makes an “error set "if no valid state is determined. For each position of the selector lever 2 there is only one in the different positions P, R, N or D shown here only diagnosis possible that describes the valid state, i.e.
  • the state where it is determined that the corresponding position transmitter 5 or control lines 6 are functional For example, in the parking lock position P for the Selector lever 2 through the second permanent magnet 9 not all position sensors 5a, 5b and 5c, the correspondingly arranged Hall sensors are triggered here, so not all of them lie Signals with the number "0" and an "error" is set. So in the position Reverse R of the selector lever 2, the first tip switch 3a must be open, since this one not by the second permanent magnet 9, i.e. the position sensor 5a as a Hall sensor is not triggered here via the second permanent magnet 9.
  • the valid state for the selector lever 2 in the reverse R position has the signal sequence "0", “0” and “1” for the second tip switch 3b, the switch 4 and the first tip switch 3a, or for the Position transmitter 5 or control lines 6 provided here.
  • the control unit 7 sets corresponding errors and it becomes the acoustic and / or optical warning device triggered.
  • the rest of the valid ones States of the selector lever 2 in the neutral N position and in the forward position D can be seen from the table in FIG. 5.
  • control unit 7 which is partially open electronic / electrical base works, vzw. a microprocessor with appropriate Software and via the existing control lines for the position sensor 5 6, namely the "three-wire wiring" recognizable from FIGS. 1 and 3.
  • the control unit 7 By the to the Inputs of the electronic control unit 7 incoming signals different switch positions or "position transmitter” trips in Combination with the current position of the selector lever 2 can then be evaluated take place (see FIG. 5).
  • the current position of the selector lever 2 in the shift gate is determined via additionally provided sensors.
  • FIGS. 3 and 4 show a second further embodiment of the control device 1 compared to FIGS. 1 and 2, since a paddle circuit 12 is provided here, which is connected in parallel to the switches arranged on the switch cover 10 and within the switch cover 10 an additional Hall switch 12a is integrated.
  • the circuit shown here has the advantage that the paddle circuit 12 is only activated here when the selector lever 2 is also in the position M, i.e. in the tip alley, and thus unlocks this paddle circuit 12, since it is, for example, the circuit in FIG. 1 could be misdiagnosed if the selector lever 2 is in the reverse R position and the "tip +" switch on the paddle 11 is pressed.
  • the second permanent magnet 9 is now arranged in such a way that the paddle circuit 12 is only activated when the selector lever 2 is in the tip alley. This prevents misdiagnosis. Short circuits and interruptions in the circuit can also be diagnosed, and even double faults (eg interruption "Tip +" and "Tip-” can be detected), so that warning messages can be issued in good time. As a result, the additional selector lever positions "3" to "1" described at the beginning can be dispensed with in an automatic transmission. Vzw. The diagnosis is carried out here via the existing three-wire wiring, so that no additional diagnosis line is required. For example. no additional electronics are required in the switch cover 10 either.
  • a simple and inexpensive type of solution is via the second permanent magnet 9 found in the switch cover 10 with the actual switching magnet 8th is mechanically coupled so that in the selector lever position parking lock P all three Switches 3a, 3b and 4 actuated. Both permanent magnets 8 and 9 are so together connected that they do not fall off individually.
  • the shown in Figs. 2 and 4 The arrangement of the first and second permanent magnets 8 and 9 is essentially Z-shaped.
  • a first and second embodiment for the Control device 1 according to the invention show, namely a Z-shaped arrangement of the first and second permanent magnets 8 and 9, Fig. 6 shows a third Embodiment for the control device 1 according to the invention.
  • control device 1 is now designed such that in the position Forward D of the selector lever 2, all position sensors 5 can be checked and the failure of one Position sensor 5 and / or a control line 6 can be determined, or - as another additional alternative - that in the parking lock P position of the selector lever 2 Short circuit to ground can be determined in some assigned control lines 6.
  • the circuit diagram shown in FIGS. 1 and 3 is also the third Embodiment of the control device 1 according to the invention.
  • the essential difference to the first and second embodiment is now that the first and second permanent magnets 8 and 9 are not in a Z-shape here are arranged to each other, but are arranged in a kind of T-shape to each other.
  • the first and second are Permanent magnet 8 and 9 "quasi" combined into a single structural unit 13 so that the assembly 13 has a test magnet part 13a and a switching magnet part 13b.
  • the test magnet part 13a and the switching magnet part 13b arranged T-shaped to each other.
  • the unit 13 shown here can be directly connected the selector lever 2 or on the shift cover 10 in a certain position be arranged. This depends on the specific embodiment.
  • a particular advantage of this embodiment is that the T-shaped arrangement the magnet does not require a large installation space, so that it is very space-saving Construction is possible.
  • the T-shaped arrangement therefore leads to less Space problems.
  • the magnets move together and can therefore become one Component, namely to be combined into a unit 13, so that in the 2 and 4, but not shown here, mechanical Connecting bridge between the permanent magnets 8 and 9 can be omitted.
  • FIGS. 6a to 6f show, in particular FIG. 5a, the selector lever 2 is in here the parking lock position P, the test magnet part 13a being outside the tip sensors, namely the position sensor 5 is located, so that all position sensors 5a, 5b and 5c are not activated here. Since the sensors are based on the principle of "switches against Ground “are connected, is in this open state on the control unit 7 "High” signal, ie the signal "1" on. Ground shorts are detected when a "low” signal is present at the input of control unit 7 (signal "0"). 6a therefore shows one Signal sequence for the switches or position sensors 5 of "1/1/1" for all three here shown position transmitter 5a, 5b and 5c. In this position shown here of the selector lever 2, that is to say for FIG. 6a, there are therefore short circuits to ground the control lines 6 assigned to the position sensor 5 can be determined.
  • the selector lever 2 is now moved out of the shift gate in the Tippgasse moves, namely into the position for the position M for manual Circuits, the T-shaped unit 13 here is only the middle sensor, namely the position sensor 5c actuated or triggered.
  • the signals of the Sensors for "Tipp +" and “Tipp -” change their status from “Low” to "High”.
  • the corresponding position transmitter 5a is activated, so that here the signal from "1" to "0" replaced.
  • the selector lever 2 after "tip -" the corresponding position transmitter 5a is activated, so that here the signal from "1" to "0" replaced. The same applies to the movement of the selector lever 2 after "tip -".
  • the third Embodiment also arranged steering wheel paddle switches "tip +" and "tip - "can be switched accordingly. Only if the corresponding sensor is here or the switch 4 is activated, the steering wheel paddle switches are also unlocked. Otherwise the steering wheel paddle switches on the steering wheel are locked.
  • the Circuit is designed so that with a correspondingly activated Tippgasse and at sequential actuation of the paddle circuit the system in the first recognized Condition is maintained. If both paddle switches are operated at the same time, then the system recognizes the same status as in forward D and switches in the safe automatic mode, vzw. Forward D back.
  • FIGS. 6a to 6f that in FIG corresponding logic table shown.
  • the first four lines show the valid switching states for the selector lever 2 and the last two lines show the valid switching states when the Steering wheel paddle switch. If there is a different coding at the input of control unit 7 as shown here for the individual switching states are determined in each case set an "error" by control unit 7. This results in a matrix (cf. Fig. 7) so that the valid and invalid switch combinations are recognized can.
  • Conclusions about failures can be drawn from invalid switch combinations from position encoder 5, interruptions of the control lines 6 and on draw appropriate ground conclusions.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein automatisch und manuell schaltbares Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einem Wählhebel zur Einstellung zumindest der Positionen Vorwärts D, Neutral N, Rückwärts R, Parksperre P und einer Position M für manuelle Schaltungen, wobei in der Position M für manuelle Schaltungen ein erster und zweiter Tipschalter betätigbar ist, wobei zur Steuerung des Getriebes über Positionsgeber und Steuerleitungen an ein Steuergerät entsprechende Signale zum manuellen Herauf- und Herunterschalten der Getriebeübersetzungen abgegeben werden und wobei ein Ausfall der Positionsgeber und/oder der dem Positionsgebem zugeordneten Steuerleitungen ermittelbar ist.
Die bisher im Stand der Technik bekannten Wählhebel haben zur Gangbegrenzung bspw. für Bergabfahrten die Schalterstellungen "4", "3", "2" bzw. "3 bis 1", die das Getriebe in den entsprechenden Gang schalten. Bei den neueren im Stand der Technik bekannten Wählhebeln entfällt teilweise diese Gangbegrenzung, wenn nämlich das Schaltgetriebe als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt ist und eine "Tip-Schaltbetätigung" verwendet wird. Hier kann der Fahrer manuell über die Tipgasse die Gänge herunterschalten und so bspw. bei einer Bergabfahrt die nötige Motorbremswirkung erreichen. Die "Tip-Schaltung" schaltet bei Betätigung der entsprechenden Tip-Taste bzw. des entsprechenden Tip-Schalters ein Massepotential an einen Eingang des Steuergerätes. Hierbei handelt es sich bei den Tipschaltem der "Tip-Schaltung" im allgemeinem um Hallelemente, die in der Schaltabdeckung angeordnet sind und durch einen Magneten betätigt bzw. ausgelöst werden. Problematisch ist, daß diese Hallschalter derzeit nicht optimal diagnostiziert werden können, also nicht optimal festgestellt werden kann, ob diese in einem bestimmten Moment funktionsfähig sind, so daß aus Sicherheitsgründen nicht immer auf die entsprechende Gangbegrenzung verzichtet werden kann.
Im Stand der Technik ist aus der DE-A-199 05 627 eine Steuereinrichtung für ein Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug bekannt, die eine Mehrzahl von Sensoren aufweist, wobei die Sensoren in bestimmten Abständen angeordnet bzw. so vorgesehen sind, daß mit Hilfe dieser Sensoren die unterschiedlichen Schaltstellungen des Wählhebels ermittelt werden können. Mit der hier beschriebenen Anordnung der Mehrzahl der Sensoren soll die Ausfallsicherheit des Sensorsystems erhöht werden.
Aus der DE-A-41 35 362 ist eine elektrische Steuereinrichtung für ein automatisches Schaltgetriebe bekannt, bei der zur Erfassung der am Wählhebel eingestellten Position über die Anordnung mehrerer Kontakte die verschiedenen Schaltpositionen erkannt werden, woraufhin ein Bitmuster erzeugt und vom dem elektronischen Getriebesteuergerät verarbeitet wird, wobei der Positionscode bei einfachen Fehlern "korrigierbar" ist bzw. wird.
Im Stand der Technik, vom dem die Erfindung ausgeht, ist eine Steuereinrichtung bekannt, die in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung 199 38 528 beschrieben wird und bei der eine "dynamische Diagnose" erfolgt, wenn der Wählhebel außerhalb der Position M für manuelle Schaltungen, nämlich außerhalb der Tipgasse bewegt wird. Hierzu sind in der Tipgasse Hallgeber jeweils für den ersten und zweiten Tipschalter sowie für die Position M zwischen dem ersten und zweiten Tipschalter vorgesehen, die mit einem ersten, einem Wählhebel zugeordneten Dauermagneten entsprechend ausgelöst werden können. Es ist zusätzlich ein zweiter Dauermagnet vorgesehen, der in einem bestimmten Abstand zum ersten Dauermagneten angeordnet ist und der an der den Wählhebel-Schwenkbereich abdeckenden Jalousie fixiert ist. Dieser zweite Dauermagnet ist so angeordnet, daß er aus der Position Parksperre P in die Position Rückwärts R kommend, den Hallgeber für den ersten Tipschalter (Tip +) auslöst und bei der entsprechenden Bewegung des Wählhebels dann die übrigen Hallgeber mit Hilfe dieses zweiten Dauermagneten sequentiell hintereinander ausgelöst werden. In dem Moment, wo die Hallgeber nacheinander ausgelöst werden, werden Prüfsignale an das Steuergerät gesendet. Eine separat vorgesehene Auswerteschaltung mit einem Sequenzgenerator erzeugt hier die entsprechenden Signale aufgrund der anliegenden Prüfsignale. In dem Moment wo alle Hallgeber als einwandfrei dedektiert werden, nämlich das entsprechende Frequenzmuster vorliegt, kann dann der Wählhebel von der Position Vorwärts D in die Position M für manuelle Schaltungen eingelegt werden. Liegt nach der "dynamischen Diagnose" aller Hallgeber das entsprechende Frequenzmuster nicht an, so wird detektiert, daß mindestens ein Hallgeber bzw. eine diesem Hallgeber zu geordnete Steuerleitung eben nicht einwandfrei funktioniert und es erfolgt - vor der Einlegung des Wählhebels in die Position M für manuelle Schaltungen - ein akustisches und/oder optisches Warnsignal für den Fahrer, zur Anzeige, daß die manuellen Schaltbetätigungen hier nicht funktionieren.
Schließlich ist eine gattungsgemäße Steuereinrichtung bekannt (EP 0 899 479 A1), wobei hier auch verschiedene Positionsgeber vorgesehen sind. Allerdings können hier die Funktionen dieser Positionsgeber im geschalteten Zustand nicht überprüft werden.
Die oben beschriebene "dynamische Diagnose" der bekannten Steuereinrichtung ist noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits kann in der Position Parksperre P des Wählhebels nicht diagnostiziert werden, ob alle Hallgeber bzw. die diesen Hallgebern zugeordneten Steuerleitungen einwandfrei funktionieren. Es erfolgt bei der bekannten Steuereinrichtung eine dynamische sequentielle Abfrage der einzelnen Hallgeber (Positionsgeber) und zwar nur bei der entsprechenden Betätigung des Wählhebels aus der Position der Parksperre P in Richtung auf die Position Vorwärts D. Erst kurz vor Erreichen der Position Vorwärts D kann dann der Fahrer durch das akustische oder optische Warnsignal gewarnt werden, falls ein Fehler anliegt. Dies kann zu überhasteten Reaktionen des Fahrers führen, wenn dieser bereits die Position M für manuelle Schaltungen einlegen will und erst jetzt, nämlich kurz vorher entsprechend gewarnt wird. Andererseits ist es mit der bekannten Steuereinrichtung auch nicht möglich zwischen den Steuerleitungen möglicherweise existierende Kurzschlüsse rechtzeitig mit Hilfe des Steuergerätes zu dedektieren. Im Ergebnis ist die Ausbildung dieser bekannten Steuereinrichtung, von der die Erfindung ausgeht, noch nicht optimal.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine frühzeitige Warnung für den Fahrer des Kraftfahrzeuges möglichst optimal gewährleistet ist und/oder eine Überprüfung der Steuerteitungen auf Kurzschlüsse möglich ist.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1 bzw. mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruches 2 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße ausgebildete Steuereinrichtung erfolgt nunmehr eine "statische Diagnose" und nicht - wie bisher im Stand der Technik - eine "dynamische Diagnose" der einzelnen Positionsgeber, insbesondere der Hallgeber. Im Ruhezustand des Kraftfahrzeuges, nämlich im geparkten Zustand, also wenn der Wählhebel in der Position Parksperre P steht, ist sofort, wenn der Fahrer die Elektrik des Kraftfahrzeuges aktiviert eine Überprüfung aller Positionsgeber in der Tipgasse möglich. Der Wählhebel braucht also nicht mehr - wie bisher im Stand der Technik - entlang der Schaltgasse von der Position P bzw. R bis zur Position D bewegt zu werden, damit eine Überprüfung der Positionsgeber in der Tipgasse erfolgen kann. Folglich wird auch frühzeitig ein Fehler der Positionsgeber bzw. der den Positionsgeber zugeordneten Steuerleitungen erkannt, so daß der Fahrer auch frühzeitig gewarnt werden kann. Überhastete Reaktionen des Fahrers bei diagnostizierten Fehlern werden hierdurch vermieden. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung schaltungstechnisch so ausgebildet, daß in der Position Neutral N oder Vorwärts D des Wählhebels, also vor Erreichen der Position M für manuelle Schaltungen überprüft werden kann, ob ein Kurzschluß nach Masse, die den Positionsgebern in der Tipgasse zugeordnet sind, existiert, oder nicht. Auch hierdurch bedingt kann der Fahrer des Kraftfahrzeuges rechtzeitig vor dem Einlegen der Position M für manuelle Schaltungen gewarnt werden, so daß überhastete Reaktionen vermieden sind. Schließlich ist die Steuereinrichtung schaltungstechnisch - in einer weiteren Ausführungsform - auch derart ausgebildet, daß in der Position Vorwärts D des Wählhebels alle Positionsgeber überprüfbar und der Ausfall eines Positionsgebers und/oder einer Steuerleitung ermittelbar ist, sowie - als weitere Alternative - die Steuereinrichtung schaltungstechnisch so ausgebildet ist, daß in der Position Parksperre P des Wählhebels ein Kurzschluß in den den Positionsgebern zugeordneten Steuerleitungen ermittelbar ist. Im Ergebnis werden durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 bzw. dem Patentanspruch 2 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im einzelnen sollen nun mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörenden Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
in vereinfachter schematischer Darstellung einen grundsätzlichen Schaltplan für die hier erläuterten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen diagnosefähigen Steuereinrichtung,
Fig.2a-g
in vereinfachter schematischer Darstellung die unterschiedlichen Stellungen des Wählhebels und die gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung damit verbundenen Schalterstellungen bzw. Betätigung der Positionsgeber,
Fig.3
in vereinfachter schematischer Darstellung einen erweiterten Schaltplan für eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen diagnosefähigen Steuereinrichtung, nämlich mit einer zusätzlichen Paddelschaltung,
Fig. 4a-g
die unterschiedlichen Schalterpositionen bzw. Betätigung der Positionsgeber in vereinfachter schematischer Darstellung für diese zweite Ausführungsform,
Fig. 5
eine Tabelle mit den gültigen bzw. ungültigen Schaltpositionen,
Fig. 6a-f
in vereinfachter schematischer Darstellung mehrere unterschiedliche Stellungen des Wählhebels und die gemäß einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung damit verbundenen Schalterstellungen bzw. Betätigung der Positionsgeber und
Fig. 7
eine Tabelle mit beispielsweise gültigen Schaltpositionen für die in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
Die Fig. 1 bis 7 zeigen in vereinfachter schematischer Darstellung - zumindest teilweise - die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 1 für ein automatisch und manuell schaltbares hier nicht näher dargestelltes Schaltgetriebe in einem ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeug.
Die hier dargestellte Steuereinrichtung 1 ist auf elektrischer/elektronischer Basis realisiert, was im folgenden noch deutlich werden wird. Die Steuereinrichtung 1 weist - wie aus den Fig. 2 und 4 bzw. 6 ersichtlich - einen Wählhebel 2 zur Einstellung unterschiedlicher Positionen auf. Der Wählhebei 2 kann hier die Positionen Vorwärts D, Neutral N, Rückwärts R und Parksperre P einnehmen und wird hier in der nicht näher bezeichneten Schaltgasse entsprechend in diese Positionen geführt. Weiterhin kann der Wählhebel 2 die Position M für manuelle Schaltungen einnehmen, was insbesondere aus den Fig. 2e bis 2g, Fig. 4e bis 4g sowie Fig. 6c bis 6d deutlich wird. Hier ist der Wählhebel 2 in der ebenfalls nicht näher bezeichneten Tipgasse bewegbar, wobei in dieser Tipgasse der Wählhebel 2 die mittlere Position M für manuelle Schaltungen einnehmen kann und dann innerhalb dieser Tipgasse ein erster und zweiter Tipschalter 3a bzw. 3b betätigbar ist. Der erste Tipschalter 3a ist hier der "Tip +"-Schalter und der zweite Tipschalter 3b ist hier der "Tip -"-Schalter, wobei zwischen dem ersten Tipschalter 3a und dem zweiten Tipschalter 3b hier die Position M liegt bzw. der Schalter 4. Zur Steuerung des Getriebes sind nun entsprechende Positionsgeber 5 und Steuerleitungen 6 vorgesehen, die an ein Steuergerät 7 entsprechende Signale zum manuellen Herauf- oder Herunterschalten der Getriebeübersetzungen abgeben. Ein Ausfall der Positionsgeber 5 und/oder der dem Positionsgebem 5 zugeordnete Steuerleitungen 6 ist ermittelbar.
Hierbei ist von Bedeutung, daß das Steuergerät 7 auf elektrischer/elektronischer Basis realisiert ist, wie dies derzeit im Stand der Technik grundsätzlich auch der Fall ist, so daß sich weitergehende Ausführungen hierzu erübrigen. Dem ersten Tipschalter 3a ist nun ein erster Positionsgeber 5a, dem zweiten Tipschalter 3b ein zweiter Positionsgeber 5b und der Position M für manuelle Schaltungen, also dem Schalter 4 ein dritter Positionsgeber 5c zugeordnet. Anders ausgedrückt, die Positionsgeber 5a bis 5c bilden zumindest teilweise die Schalter 3a, 3b und 4, die durch einen Dauermagneten geschlossen werden.
Die Steuereinrichtung 1 ist Schaltungstechnisch so ausgebildet, daß zumindest in der Position Parksperre P oder der Position Rückwärts R des Wählhebels 2 alle Positionsgeber 5 die innerhalb der Tipgasse angeordnet sind, überprüfbar und der Ausfall auch nur eines Positionsgebers 5a, 5b oder 5c ermittelbar ist. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 1 schaltungstechnisch so ausgebildet, daß in der Position Neutral N oder der Position Vorwärts D des Wählhebels 2 ein Kurzschluß nach Masse zumindest zwischen einigen der den Positionsgebem 5a, 5b, 5c zugeordneten entsprechenden Steuerleitungen 6a, 6b und 6c ermittelbar ist. Die hier beschriebene schaltungstechnische Ausbildung ist - zumindest teilweise - in den Fig. 2 und 4 dargestellt. Schließlich ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, ersichtlich aus Fig. 6, dargestellt, wobei die Steuereinrichtung 1 schaltungstechnisch so ausgebildet ist, daß in der Position Vorwärts D des Wählhebels 2 alle Positionsgeber 5 überprüfbar und der Ausfall eines Positionsgebers 5, ein Kurzschluß nach "+" und/oder eine Unterbrechung einer Steuerleitung 6 ermittelbar ist und/oder die Steuereinrichtung 1 schaltungstechnisch so ausgebildet ist, daß in der Position Parksperre P des Wählhebels 2 ein Kurzschluß nach Masse zumindest zwischen einigen der den Positionsgebern 5 zugeordneten Steuerleitungen 6 ermittelbar ist. Hierdurch bedingt kann für den Fahrer des Kraftfahrzeuges ein akustisches und/oder optisches Warnsignal bereits langfristig vor dem Einlegen des Wählhebels 2 in die Position M, also vor dem Einführen des Wählhebels 2 in die Tipgasse vermieden werden, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug startet, nämlich die Elektrik einschaltet, wenn bspw. der Wählhebel 2 noch in der Position Parksperre P oder in der Position Vorwärts D steht. Kurzschlüsse zwischen einigen der den Positionsgebem 5a, 5b oder 5c zugeordneten Steuerleitungen 6a, 6b oder 6c sind ermittelbar, wenn der Wählhebel 2 in der Position Neutral N oder in der Position Vorwärts D steht (erste Ausführungsform) oder auch in der Position Parksperre P (dritte Ausführungsform), also langfristig ermittelbar bevor der Wählhebel 2 in die Position M für manuelle Schaltungen bewegt wird. Dies ist abhängig von der jeweiligen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 1.
Bei Auftreten eines Fehlers an einem Positionsgebers 5a, 5b, 5c oder an einer Steuerleitung wird eine Fehlermeldung ausgelöst. Die Fehlermeldung löst hier ein akustisches und/oder optisches Warnsignal aus.
Die Positionsgeber 5a, 5b und 5c für die Positionen "Tip +", die Position M oder die Position "Tip -", also die Positionsgeber 5a und 5b für die Tipschalter 3a und 3b werden nun durch Hallgeber gebildet, wie bereits im Stand der Technik dies bekannt ist. In den Fig. 2 und 4 ist eine erste und zweite Ausführungsform der Steuereinrichtung 1 dargestellt. Diese lassen nun erkennen, daß dem Wählhebel 2 ein, zusammen mit dem Wählhebel 2 bewegbarer, erster Dauermagnet 8, als erster Auslöser für die Positionsgeber 5a, 5b und 5c zugeordnet ist. Weiterhin ist ein zweiter Dauermagnet 9, als zweiter Auslöser für die Positionsgeber 5a, 5b und 5c vorgesehen, wobei der zweite Dauermagnet 9 an einer den Wählhebel-Schwenkbereich abdeckenden Jalousie angeordnet sein kann, die hier nicht näher dargestellt ist. Es kann aber auch - wie hier dargestellt - der zweite Dauermagnet 9 über einen Verbindungssteg mit dem ersten Dauermagneten 8 verbunden sein. Der zweite Dauermagnet 9 ist nun so ausgebildet bzw. angeordnet, daß bei der Position Parksperre P des Wählhebels 2 alle Positionsgeber 5a, 5b und 5c ausgelöst werden. Gut zu erkennen ist dies in der Fig. 2a, da hier der zweite Dauermagnet 9 eine entsprechend große Länge aufweist, so daß er alle drei Positionsgeber 5a, 5b und 5c überlappt. In dieser Position des Wählhebels 2 (vgl. Fig.2a) werden folglich alle Positionsgeber 5 ausgelöst.
Im Vergleich zu Fig. 2b, wo der Wählhebel 2 in der Position Rückwärts R ist, wird in dieser Position R des Wählhebels 2 nur der Positionsgeber 5c für die Position M und der Positionsgeber 5b für den zweiten Tipschalter 3b ausgelöst. Fig. 2c zeigt, daß der zweite Dauermagnet 9 so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß bei der Position Neutral N des Wählhebels 2 nur der Positionsgeber 5b für den zweiten Tipschalter 3b ausgelöst wird, wobei bei der Position Vorwärts D des Wählhebels 2 kein Positionsgeber 5 ausgelöst wird (vgl. Fig. 2d).
Die Fig. 2e bis 2g zeigen die Auslösung der Positionsgeber 5 in den verschiedenen Stellungen des Wählhebels 2 durch den ersten Dauermagneten 8, also dann, wenn der Wählhebel 2 ohnehin in der Tipgasse bewegt wird und hier bei der Bewegung des Wählhebels 2 innerhalb der Tipgasse keine Diagnose erforderlich ist. Die Diagnose der Positionsgeber 5 erfolgt in den Stellungen des Wählhebels 2, wenn sich dieser in der Position Parksperre P, Rückwärts R oder Neutral N befindet, also in der Schaltgasse.
Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung den grundsätzlichen Schaltplan für die hier gezeigten Ausführungsformen der diagnosefähigen Steuereinrichtung 1. Zu erkennen ist in schematischer Darstellung die Schaltabdeckung 10, das elektronische bzw. auf elektrischer Basis funktionierende Steuergerät 7 sowie ein hier zusätzlich am Lenkrad vorgesehenes Paddel 11 und die entsprechenden Steuerleitungen 6. Die Steuereinrichtung 1 ist schaltungstechnisch nun so ausgebildet, daß bei Betätigung eines Tipschalters 3 ein Massepotential an den Eingang des Steuergerätes 7 geschaltet wird. Folglich kann das Steuergerät 7 erkennen, wenn die entsprechenden Schalter, also der erste Tipschalter 3a, der zweite Tipschalter 3b bzw. der Schalter 4 für die exakte Position M entsprechend betätigt wird, insbesondere dadurch, daß nämlich einer der beiden Dauermagneten 8 oder 9 hier die entsprechenden Positionsgeber 5 auslösen. Befindet sich nun der Wählhebel 2 nicht in der Tipgasse und wird dies dem Steuergerät 7 aufgrund der sich in der normalen Schaltgasse befindenden, hier nicht näher dargestellten Positionsgebem mitgeteilt, so erfolgt die Auslösung der Schalterpositionen in der Tipgasse über den zweiten Dauermagneten 9 und die entsprechende Überprüfung der Positionsgeber 5 bzw. Steuerleitungen 6 mit Hilfe des Steuergerätes 7. Fig. 1 zeigt zusätzlich - was hier am Rande bemerkt werden soll - ein am Lenkrad des Kraftfahrzeug angeordnetes Paddel 11, was hier lediglich darstellen soll, daß die über den Schalthebel 2 möglichen manuellen Schaltungen "Tip +" bzw. "Tip -" auch über das entsprechende Paddel 11 am Lenkrad und die hier vorgesehenen Betätigungstasten erfolgen kann.
Die in Fig. 5 dargestellte Tabelle gibt nun Aufschluß über die entsprechenden Möglichkeiten der unterschiedlichen Stellungen des Wählhebels 2. Hierbei ist ein geschlossener Schalter mit der Ziffer "0" und ein offener Schalter mit der Ziffer "1" bezeichnet. Dargestellt sind die entsprechenden "Zustände" bei der Stellung des Wählhebels 2 in der Position Parksperre P, Rückwärts R, Neutral N und Vorwärts D, also insbesondere die in den Fig. 2a bis 2d bzw. 4a bis 4d gezeigten Positionen. Gemäß der "Matrix" in der Fig. 5 wird durch das Steuergerät 7 dann ein "Fehler gesetzt", wenn kein gültiger Zustand ermittelt wird. Für jede Stellung des Wählhebels 2 in den unterschiedlichen hier gezeigten Positionen P, R, N oder D ist nämlich nur eine einzige Diagnose möglich, die den gültigen Zustand beschreibt, also den Zustand, wo ermittelt wird, daß die entsprechenden Positionsgeber 5 bzw. Steuerleitungen 6 funktionstüchtig sind. Werden nämlich bspw. in der Position Parksperre P für den Wählhebel 2 durch den zweiten Dauermagneten 9 nicht alle Positionsgeber 5a, 5b und 5c also hier die entsprechend angeordneten Hallgeber ausgelöst, so liegen nicht alle Signale mit der Ziffer "0" an und es wird ein "Fehler" gesetzt. So muß in der Position Rückwärts R des Wählhebels 2 der erste Tipschalter 3a geöffnet sein, da dieser hier nicht durch den zweiten Dauermagneten 9, d.h. der Positionsgeber 5a als Hallgeber hier nicht über den zweiten Dauermagneten 9 ausgelöst wird. Der gültige Zustand für den Wählhebel 2 in der Position Rückwärts R hat also die Signalfolge "0", "0" und "1" für den zweiten Tipschalter 3b, den Schalter 4 und den ersten Tipschalter 3a, bzw. für die hier vorgesehenen Positionsgeber 5 bzw. Steuerleitungen 6. Für alle übrigen Kombinationen setzt das Steuergerät 7 entsprechende Fehler und es wird die akustische und/oder optische Wameinrichtung ausgelöst. Die übrigen gültigen Zustände des Wählhebels 2 in der Position Neutral N und in der Position Vorwärts D sind der Tabelle aus Fig. 5 zu entnehmen.
Die Diagnose erfolgt nun mit Hilfe des Steuergerätes 7, das teilweise auf elektronisch/elektrischer Basis funktioniert, vzw. ein Mikroprozessor mit entsprechender Software aufweist und über die für die Positionsgeber 5 existierenden Steuerleitungen 6, nämlich die aus Fig. 1 und 3 erkennbare "drei-adrige Verdrahtung". Durch die an den Eingängen des elektronischen Steuergerätes 7 ankommenden Signale der unterschiedlichen Schalterpositionen bzw. "Positionsgeber"-Auslösungen in Kombination mit der aktuellen Position des Wählhebels 2 kann dann eine Auswertung erfolgen (vgl. Fig. 5). Die aktuelle Position des Wählhebels 2 in der Schaltgasse wird über zusätzlich vorgesehene Sensoren ermittelt. Steht der Wählhebel 2 also nicht in der Tipgasse sondern in der normalen Schaltgasse, so ermittelt das Steuergerät 7 anhand der nun ankommenden Signale die Funktionstüchtigkeit bzw. Funktionsuntüchtigkeit der einzelnen Positionsgeber 5 bzw. Steuerleitungen 6, ohne daß eine dynamische Bewegung des Wählhebels 2 erforderlich ist. Hier erfolgt also eine "statische" Ermittlung der Funktionstüchtigkeit bzw. Untüchtigkeit.
Die Fig. 3 und 4 zeigen hier im Vergleich zu den Fig. 1 und 2 noch eine zweite weitere Ausführungsform der Steuereinrichtung 1, da hier eine Paddelschaltung 12 vorgesehen ist, die parallel zu den auf der Schaltabdeckung10 angeordneten Schaltern geschaltet ist und wobei innerhalb der Schaltabdeckung 10 noch ein zusätzlicher Hallschalter 12a integriert ist. Die hier gezeigte Schaltung hat den Vorteil, daß die Paddelschaltung 12 hier nur aktiviert wird, wenn auch der Wählhebel 2 in der Position M, d.h. sich in der Tipgasse befindet und somit diese Paddelschaltung 12 freischaltet, da es bspw. bei der Schaltung in Fig. 1 zu einer Fehldiagnose kommen könnte, wenn der Wählhebel 2 sich in der Position Rückwärts R befindet und der "Tip +"-Schalter am Paddel 11 gedrückt wird. Hier gemäß Fig. 3 ist nun der zweite Dauermagnet 9 so angeordnet, daß die Paddelschaltung 12 erst aktiviert wird, wenn der Wählhebel 2 sich in der Tipgasse befindet. So wird eine Fehldiagnose vermieden.
Kurzschlüsse und Unterbrechungen im Schaltkreis können auch diagnostiziert werden, ja es können sogar Doppelfehler (z.B. Unterbrechung "Tip+" und "Tip-" erkannt werden), so daß rechtzeitig Wammeldungen erfolgen können. Hierdurch kann bei einem automatischen Schaltgetriebe auf die zusätzlichen eingangs beschriebenen Wählhebelstellungen "3" bis "1" verzichtet werden. Vzw. erfolgt hier die Diagnose über die vorhandene drei-adrige Verdrahtung, so daß keine zusätzliche Diagnoseleitung erforderlich ist. Bspw. wird auch keine zusätzliche Elektronik in der Schaltabdeckung 10 benötigt.
Eine einfache und kostengünstige Art der Lösung ist über den zweiten Dauermagneten 9 gefunden, der in der Schaltabdeckung 10 mit dem eigentlichen Schaltmagneten 8 mechanisch verkoppelt wird, so daß er in der Wählhebelstellung Parksperre P alle drei Schalter 3a, 3b und 4 betätigt. Beide Dauermagneten 8 und 9 sind so miteinander verbunden, daß sie nicht einzeln abfallen. Die in den Fig. 2 und 4 dargestellte Anordnung der ersten und zweiten Dauermagneten 8 und 9 ist im wesentlichen Z-förmig.
Während nun die Fig. 1 bis 5 eine erste und zweite Ausführungsform für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 1 zeigen, nämlich eine Z-förmige Anordnung des ersten und zweiten Dauermagneten 8 und 9, zeigt die Fig. 6 eine dritte Ausführungsform für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 1.
Mit Hilfe dieser dritten Ausführungsform für die Steuereinrichtung 1 ist die Steuereinrichtung 1 schaltungstechnisch nunmehr so ausgebildet, daß in der Position Vorwärts D des Wählhebels 2 alle Positionsgeber 5 überprüfbar und der Ausfall eines Positionsgebers 5 und/oder einer Steuerleitung 6 ermittelbar ist, oder - als weitere zusätzliche Alternative - daß in der Position Parksperre P des Wählhebels 2 ein Kurzschluß nach Masse in einigen zugeordneten Steuerleitungen 6 ermittelbar ist.
Grundsätzlich ist der in den Fig. 1 und 3 dargestellte Schaltplan auch der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 1 zugrunde zu legen. Der wesentliche Unterschied zu der ersten und zweiten Ausführungsform besteht nun darin, daß der erste und zweite Dauermagnet 8 und 9 hier nicht in einer Art Z-Form zueinander angeordnet sind, sondern in einer Art T-Form zueinander angeordnet sind. Bei der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der erste und zweite Dauermagnet 8 und 9 "quasi" zu einer einzigen Baueinheit 13 zusammengefasst worden, so daß die Baueinheit 13 einen Prüfmagnet-Teil 13a und einen Schaltmagnet-Teil 13b aufweist. Hierbei ist der Prüfmagnet-Teil 13a und der Schaltmagnet-Teil 13b zueinander T-förmig angeordnet. Die hier dargestellte Baueinheit 13 kann direkt an dem Wählhebel 2 oder auch an der Schaltabdeckung 10 in einer bestimmten Position angeordnet sein. Dies ist abhängig von der jeweiligen spezifischen Ausführungsform.
Von besonderem Vorteil bei dieser Ausführungsform ist, daß die T-förmige Anordnung der Magneten keines großen Bauraumes bedarf, so daß eine sehr raumsparende Konstruktion möglich ist. Die T-förmige Anordnung führt daher zu weniger Bauraumproblemen. Die Magnete rücken zusammen und können daher zu einem Bauteil, nämlich zu einer Baueinheit 13 zusammengefasst werden, so daß der in den Fig. 2 und 4 dargestellte, aber hier nicht näher bezeichnete, mechanische Verbindungssteg zwischen den Dauermagneten 8 und 9 entfallen kann.
Der wesentliche Unterschied in Bezug auf die dritte Ausführungsform ist aber nunmehr, daß die "Prüflogik" - verglichen mit der "Prüflogik" zu den ersten beiden Ausführungsformen - nunmehr invertiert wird, d.h. in der Position Parksperre P für den Wählhebel 2 nun alle Positionsgeber 5 nicht aktiviert bzw. ausgelöst sind, sondern diese Positionsgeber 5 nur noch in der Position Vorwärts D des Wählhebels 2 aktiviert bzw. ausgelöst sind (Schalter geschlossen). Vzw. entfallen bei der dritten Ausführungsform daher die Prüfungen bzw. Diagnosen in den Stellungen Rückwärts R und Neutral N des Wählhebels 2.
Wie die Fig. 6a bis 6f zeigen, insbesondere die Fig. 5a, steht der Wählhebel 2 hier in der Position Parksperre P, wobei sich der Prüfmagnet-Teil 13a außerhalb der Tipp-Sensoren, nämlich der Positionsgeber 5 befindet, so daß alle Positionsgeber 5a, 5b und 5c hier nicht aktiviert sind. Da die Sensoren von dem Prinzip "Schalter gegen Masse" geschaltet sind, liegt hier in diesem offenen Zustand am Steuergerät 7 ein "High"-Signal, also das Signal "1" an. Masseschlüsse werden erkannt, wenn ein "Low"-Signal am Eingang des Steuergerätes 7 anliegt (Signal "0"). Die Fig. 6a zeigt daher eine Signalfolge für die Schalter bzw. die Positionsgeber 5 von "1/1/1" für alle drei hier dargestellten Positionsgeber 5a, 5b und 5c. In dieser hier dargestellten Positionierung des Wählhebels 2, also für die Fig. 6a sind daher Kurzschlüsse nach Masse an den den Positionsgebem 5 zugeordneten Steuerleitungen 6 ermittelbar.
In der Fig. 6b steht der Wählhebel 2 in der Position Vorwärts D, so daß der Prüfmagnet-Teil 13a alle Positionsgeber 5a, 5b und 5c hier überlappt. Folglich liegt in diesem Fall am Eingang des Steuergerätes 7 die Signalfolge "0/0/0" an, da ein entsprechendes "Low"- Signal am Steuergerät 7 jeweils anliegt. In diesem Fall können Leitungsunterbrechungen oder ein Kurzschluß nach "+" der Steuerleitungen 6 bzw. auch ein Ausfall der Positionsgeber 5a, 5b und 5c, bspw. nach einem "Abfall" der Positionsgeber 5 erkannt werden. Gleiches gilt für die Stellung des Wählhebels 2 in Fig. 6c, nämlich hier in der Position der Sportlichkeitsstufe "S". Die Fig. 6c ist hier nur zusätzlich dargestellt und zeigt eine andere Alternative für Vorwärts "D" ähnlich zu der Fig. 6b.
Wird, wie in der Fig. 6d dargestellt, der Wählhebel 2 nunmehr aus der Schaltgasse in die Tippgasse bewegt, nämlich in die Stellung für die Position M für manuelle Schaltungen, so wird durch die hier T-förmig ausgebildete Baueinheit 13 nur noch der mittlere Sensor, nämlich der Positionsgeber 5c betätigt bzw. ausgelöst. Die Signale der Sensoren für "Tipp +" und "Tipp -" wechseln ihren Zustand von "Low" auf "High". Bei der entsprechenden Bewegung des Wählhebels 2 nach "Tipp +" wird nun der entsprechende Positionsgeber 5a aktiviert, so daß hier das Signal von "1" auf "0" wechselt. Entsprechendes gilt für die Bewegung des Wählhebels 2 nach "Tipp -".
Für das Wechseln des Wählhebels 2 in die Tippgasse, aus der Schaltgasse kommend, gilt das gleiche wie für die beiden ersten Ausführungsformen, da bei der dritten Ausführungsform die ebenfalls angeordneten Lenkradpaddelschalter "Tipp +" und "Tipp - " entsprechend geschaltet werden können. Nur wenn hier der entsprechende Sensor bzw. der Schalter 4 aktiviert ist, sind daher die Lenkradpaddelschalter auch freigeschaltet. Ansonsten sind die Lenkradpaddelschalter am Lenkrad gesperrt. Die Schaltung ist so ausgeführt, daß bei einer entsprechend aktivierten Tippgasse und bei sequentieller Betätigung der Paddelschaltung das System in dem zuerst erkannten Zustand gehalten wird. Werden beide Paddelschalter absolut zeitgleich betätigt, so erkennt das System den gleichen Zustand wie in der Fahrstufe Vorwärts D und schaltet in den sicheren Automatikbetrieb, vzw. Vorwärts D zurück.
Für die in den Fig. 6a bis 6f dargestellte dritte Ausführungsform ist in Fig. 7 die entsprechende Logiktabelle dargestellt. Hier sind jeweils die gültigen Zustände aufgeführt. Die ersten vier Zeilen zeigen die gültigen Schaltzustände für den Wählhebel 2 und die letzten beiden Zeilen zeigen die gültigen Schaltzustände bei Betätigung der Lenkradpaddelschalter. Sollte eine andere Kodierung am Eingang des Steuergerätes 7 als hier dargestellt für die einzelnen Schaltzustände ermittelt werden, so wird jeweils vom Steuergerät 7 ein "Fehler" gesetzt. Hierdurch ergibt sich jeweils eine Matrix (vgl. Fig. 7), so daß die gültigen und die ungültigen Schalterkombinationen erkannt werden können. Aus ungültigen Schalterkombinationen lassen sich Rückschlüsse auf Ausfälle von Positionsgebem 5, Unterbrechungen der Steuerleitungen 6 bzw. auf entsprechende Masseschlüsse ziehen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Steuereinrichtung
2
Wählhebel
3a.
erster Tippschalter
3b.
zweiter Tippschalter
4
Schalter
5
Positionsgeber
5a
erster Positionsgeber
5b
zweiter Positionsgeber
5c
dritter Positionsgeber
6
Steuerleitungen
6a
Steuerleitungen
6b
Steuerleitungen
6c
Steuerleitungen
7
Steuergerät
8
erster Dauermagnet
9
zweiter Dauermagnet
10
Schaltabdeckung
11
Paddel
12
Paddelschaltung
12a
Hallschalter
13
Baueinheit
13a
Prüfmagnet-Teil
13b
Schaltmagnet-Teil

Claims (22)

  1. Steuereinrichtung (1) für ein automatisch und manuell schaltbares Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einem Wählhebel (2) zur Einstellung zumindest der Positionen Vorwärts (D), Neutral (N), Rückwärts (R), Parksperre (P) und einer Position (M) für manuelle Schaltungen, wobei in der Position (M) für manuelle Schaltungen ein erster und zweiter Tippschalter (3a, 3b) betätigbar ist, wobei zur Steuerung des Getriebes über Positionsgeber (5) und Steuerleitungen (6) an ein Steuergerät (7) entsprechende Signale zum manuellen Herauf- und Herunterschalten der Getriebeübersetzungen abgegeben werden und wobei ein Ausfall der Positionsgeber (5) und/oder der den Positionsgebern (5) zugeordneten Steuerleitungen (6) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1) schaltungstechnisch so ausgebildet ist, dass zumindest in der Position Parksperre (P) oder Rückwärts (R) des Wählhebels (2) durch ein Auslösen mindestens eines der Positionsgeber (5) mindestens einer der ausgelösten Positionsgeber (5) überprüfbar und der Ausfall eines Positionsgebers (5) und/oder einer Steuerleitung (6) ermittelbar ist und dass bei der Ermittlung des Ausfalls eines Positionsgebers (5) und/oder einer Steuerleitung (6) eine Fehlermeldung ausgelöst wird.
  2. Steuereinrichtung (1) für ein automatisch und manuell schaltbares Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einem Wählhebel (2) zur Einstellung zumindest der Positionen Vorwärts (D), Neutral (N), Rückwärts (R), Parksperre (P) und einer Position (M) für manuelle Schaltungen, wobei in der Position (M) für manuelle Schaltungen ein erster und zweiter Tippschalter (3a, 3b) betätigbar ist, wobei zur Steuerung des Getriebes über Positionsgeber (5) und Steuerleitungen (6) an ein Steuergerät (7) entsprechende Signale zum manuellen Herauf- und Herunterschalten der Getriebeübersetzungen abgegeben werden und wobei ein Ausfall der Positionsgeber (5) und/oder der den Positionsgebern (5) zugeordneten Steuerleitungen (6) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1) schalttechnisch so ausgebildet ist, dass in der Position Vorwärts (D) des Wählhebels (2) durch ein Auslösen mindestens eines der Positionsgeber (5) mindestens einer der ausgelösten Positionsgeber (5) überprüfbar und der Ausfall eines Positionsgebers (5) und/oder einer Steuerleitung (6) ermittelbar ist und dass bei der Ermittlung des Ausfalls eines Positionsgebers (5) und/oder einer Steuerleitung (6) eine Fehlermeldung ausgelöst wird.
  3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Positionsgeber (5) durch ein Auslösen der Positionsgeber (5) überprüfbar sind.
  4. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung eines Kurzschlusses nach Masse oder ein Kurzschluß nach "+" eine Fehlermeldung ausgelöst wird.
  5. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsgeber (5) für die Position (M) für manuelle Schaltungen und die Positionsgeber (5) für die Tippschalter (3a bzw. 3b) durch Hallgeber gebildet sind.
  6. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wählhebel (2) ein, zusammen mit dem Wählhebel (2) bewegbarer, erster Dauermagnet (8) - als erster Auslöser für die Positionsgeber (5) - zugeordnet ist.
  7. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Dauermagnet (9) - als zweiter Auslöser für die Positionsgeber (5) - vorgesehen ist und der zweite Dauermagnet (9) an einer den Wählhebel-Schwenkbereich abdeckenden Jalousie angeordnet ist.
  8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dauermagnet (9) so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß bei der Position Parksperre (P) des Wählhebels alle Positionsgeber (5) ausgelöst werden.
  9. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dauermagnet (9) so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß bei der Position Rückwärts (R) des Wählhebels (2) der Positionsgeber (5b bzw. 5c) für die Position (M) und für den zweiten Tippschalter (3b) ausgelöst werden.
  10. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dauermagnet (9) so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß bei der Position Neutral (N) des Wählhebels (2) der Positionsgeber (5c) für den zweiten Tippschalter (3b) ausgelöst wird.
  11. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dauermagnet (9) so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß bei der Position Vorwärts (D) des Wählhebels (2) kein Positionsgeber (5) ausgelöst wird.
  12. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Paddelschaltung (12) vorgesehen ist und die Paddelschaltung (12) nur bei der Position (M) für manuelle Schaltungen aktiviert ist.
  13. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) so ausgeführt ist, daß bei Betätigung eines Tippschalters (3a, 3b) ein Massepotential an den Eingang des Steuergerätes (7) geschaltet wird.
  14. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der unterschiedlichen Schalterpositionen von dem elektronischen Getriebesteuergerät (7) ausgewertet werden.
  15. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnose mit Hilfe des Steuergerätes (7) über die für die Positionsgeber (5) existierenden Steuerleitungen (6), nämlich über eine 3-adrige Verdrahtung erfolgt.
  16. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 und gegebenenfalls nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Dauermagnet (8, 9) zueinander in einer Art Z-Form angeordnet sind.
  17. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 und gegebenenfalls nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Dauermagnet (8, 9) als eine Baueinheit (13) ausgebildet ist, so daß die Baueinheit (13) ein Prüfmagnet-Teil (13a) und einen Schaltmagnet-Teil (13b) aufweist.
  18. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 und gegebenenfalls nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Dauermagnet (8, 9) mechanisch verbunden sind.
  19. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 und gegebenenfalls nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Dauermagnet (8, 9) bzw. der Prüfmagnet-Teil (13a) und der Schaltmagnet-Teil (13b) zueinander in einer Art T-Form angeordnet sind.
  20. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (13) an dem Wählhebel (2) oder an einer Schaltabdeckung (10) angeordnet ist.
  21. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlermeldung ein akustisches und/oder optisches Wamsignal auslöst.
  22. Steuereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsgeber (5) als Nockenschalter, optische Sensoren oder andere elektrische bzw. magnetische Sensoren ausgebildet sind.
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